Система замыкающих соотношений двухжидкостной модели кода HYDRA-IBRAE/LM/V1 для расчета процессов при кипении натрия в каналах энергетического оборудования
Для моделирования теплогидравлических процессов, протекающих в реакторных установках на этапе аварий, широко используется система уравнений двухжидкостной модели. Система отражает балансовые законы сохранения массы энергии и импульса, записанные для каждой фазы теплоносителя. Особенности тепломассообмена и механического взаимодействия фаз между собой и со стенками канала определяются системой замыкающих соотношений. Для расчета процессов в водяном теплоносителе существуют хорошо верифицированные отечественные и зарубежные коды с развитой системой замыкающих соотношений. Для натриевого теплоносителя в открытой литературе представлено не так много публикаций, посвященных данной тематике. В настоящей работе предпринята попытка сформулировать полную систему соотношений, которая используется в теплогидравлическом коде HYDRA-IBRAE/LM/V1 для расчета процессов кипения натрия в каналах энергетического оборудования. Приведено обоснование использования замыкающих соотношений на базе анализа литературы с учетом процессов, которые происходят в жидком натрии. Проведено сравнение с существующими подходами, представленными в зарубежной литературе. Особое внимание уделено расчету процессов в двухфазном потоке натрия при его кипении. Достаточно подробно описаны карта режимов течения, способ расчета коэффициентов межфазного трения в двухфазном потоке натрия, особенности межфазного теплообмена, в том числе с учетом высокой теплопроводности натрия. Представлены соотношения для расчета теплообмена натрия со стенкой канала в однофазном режиме, при кипении, а также при кризисе теплообмена. Указан способ определения наступления кризиса теплоотдачи.
